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捕蝇草

巧妙结构令进化论者感到费解

作者:
译者:卢慧明

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捕蝇草

捕蝇草(Venus flytraps,学名Dionaea muscipula),这种令人叹为观止的植物,原来只生长在地球的一角,其发源地位于美国南、北卡罗来纳州沿岸1,100公里的沼泽地。捕蝇草生长于柔软而潮湿的沼泽地,由于土壤的养分不足,需要靠捕食昆虫获得营养。而捕蝇草的名字「Venus flytraps」,以罗马女神「维纳斯」(Venus)命名,带有「诱惑」之意。

捕蝇草的生长高度约20至30公分,长有细小的白色花束,叶子长约8至15公分,其中包括捕捉昆虫的陷阱叶片。陷阱叶片上共有六条触发毛(trigger hairs),当昆虫碰到其中一条触发毛,叶片就会沿着中线迅速合上,叶片关闭的速度约有十分之一秒,比我们眨眼睛还要快,令昆虫防不胜防1。陷阱叶片会分泌出一种红色的消化汁液,大约十天就会把昆虫消化,之后重新张开,准备再次捕食。在经过三至四次捕食后,陷阱叶片便会枯萎。

科学家一直不知道捕蝇草如何捕捉昆虫,直至美国哈佛大学马哈德曼(Mahadevan, L)博士领导的研究小组,以高速摄影机及精密计算显示陷阱叶片的运作过程2。在陷阱叶片关上的一刻,叶片的形状由凸面( 向外弯曲)变成凹面(向内弯曲)。研究人员指出, 这原理好比一个切开的网球,当网球所受的压力超过某一能量势垒(energy barrier),网球就会立刻翻转过来1。这个简洁的几何模型能准确预计陷阱叶片的运作,并可以将之放大,运用在动力引擎上。

研究显示,陷阱叶片的关闭过程,取决于精密的几何学:假如有关比例过小3,陷阱就会轻轻关闭而不是迅速合上;假如有关比例过大,将提高能量势垒,陷阱的关闭时间便会拖长。当昆虫碰到触发毛的一刻,陷阱便会启动,驱使微量的水分渗入叶片,迅速越过能量势垒,使陷阱关闭。而陷阱叶片属于肉质叶,在细胞之间有许多的水分,能减少闭合造成的震动。

捕食昆虫植物的奇妙,甚至令达尔文(Darwin)写了一本关于它们的书,他形容捕蝇草是「世上最令人惊奇的植物之一」4。首席研究员写道:「研究结果有一点令我们感到困惑——这个结构是 怎样进化形成的?1这也就是当初研究的推动力。」他把植物称为「大自然的终极水力工程师」2。当然,我们没有理由相信捕食昆虫植物是进化形成!

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《圣经》告诉我们,死亡是始祖亚当犯罪的结果(参阅《创世记》3章19节《罗马书》8章20–22节),那么,捕食昆虫植物又如何符合《圣经》教导?首先,尽管从现代西方生物学的角度认为昆虫是「有生命的」(living),但《圣经》作者却不认同。《圣经》以一个特别的希伯来语词组「nephesh chayyāh」(活的魂/活物)来形容脊椎动物,但并不包括昆虫或植物。

第二,捕蝇草的陷阱叶片,这个奇妙的设计原本可能是用来捕捉种子等,而不是用来捕食昆虫。事实上,迄今有些蜘蛛以蜘蛛网来捕捉花粉作为食物,不过它们也吃昆虫,有可能因为现在的花粉缺乏一种必需营养5。在创世之初,蜘蛛可能靠结网捕捉花粉维生,然而因为始祖犯罪,使大地和植物受到上帝的诅咒(参阅《创世记》3章17节)。

第三,捕蝇草的捕蝇机理,有可能是一个休眠的特征,创造主早已知道始祖会犯罪,所以在创造植物时,预先把这项功能隐藏在捕蝇草的基因当中。因为始祖犯罪,使「一切受造之物一同叹息、劳苦,直到如今」(《罗马书》8章19–22节6,7

参考文献

  1. How a Venus flytrap snaps up its victims, New Scientist 185(2484):17, 29 January 2005. 回上一页.
  2. Forterre, Y., Skotheim, J.M., Dumais, J. and Mahadevan, L., How the Venus flytrap snaps, Nature 433(7024):421–425, 27 January 2005.  回上一页.
  3. A dimensionless geometric parameter α = L4κ2/h2, where L is leaf size, κ is curvature and h is thickness. Below a critical value αc ~ 0.8, the leaf closes smoothly; above it, it snaps rapidly. 回上一页.
  4. Darwin, C., Insectivorous Plants, Murray, London, 1875. 回上一页.
  5. White, T., Pollen-eating spiders, Nature Australia 26(7):5, 1999–2000; Anon., Pollen-eating spiders, Creation 22(3):5, 2000. 回上一页.
  6. See also Batten, D. (Ed.), Catchpoole, C., Sarfati, J. and Wieland, C., 创世答问, ch. 6, Creation Book Publishers, USA; Sarfati, J. Refuting Compromise, Master Books, Arkansas, USA, 2004; Q&A: Death and suffering回上一页.
  7. Update: see further research, Narayan, A.L., Venus flytrap inspires adaptive optics, Physicsworld.com, 4 December 2007. 回上一页.